Produktionsqualität nachverfolgen: So vermeiden Sie Produktrückrufe

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Bei der Digitalisierung von Produkten und Prozessen in der Fertigungsindustrie kommt der Traceability eine ganz besondere Bedeutung zu. Der Begriff „Traceability“ meint dabei die Rückverfolgbarkeit eines Produktes über den gesamten Produktionsprozess hinweg, um einerseits im Fehlerfall den Schaden begrenzen zu können und andererseits die Optimierung von Produktionsprozessen und Qualität sicherzustellen.

Produktionsqualität unter der Lupe: Traceability ermöglicht in Kombination mit Anstrengungen, zum Beispiel gegen Datenmanipulation, nicht nur eine eindeutige Identifizierung, sondern auch eine Authentizitätsprüfung. Die Rückverfolgbarkeit spielt zudem bei Themen wie Gewährleistung, Lieferantenbewertung oder Verbraucherschutz eine große Rolle. In manchen Branchen wie Automotive, Medizintechnik, Lebensmittelindustrie oder Luftfahrt ist sie außerdem unverzichtbares Mittel zur Erfüllung gesetzlicher Bestimmungen sowie nationaler und internationaler Standards.

Produktionsqualität sichern

Das fordert Fertigungsunternehmen in der Gestaltung ihrer Produktionsprozesse mehr denn je. Hinzu kommen steigende Anforderungen hinsichtlich Einzelteil- und Chargenverfolgung. Hocheffiziente Traceability-Lösungen, die neben der Rückverfolgbarkeit auch laufende Prozessoptimierungen und mehrstufige Plausibilitätsprüfungen ins Auge fassen, liefern hier wertvolle Antworten. Daher setzen Unternehmen zur Absicherung des Erfolgs auf Digitalisierungsmaßnahmen im Fertigungsbereich und somit auf leistungsstarke Manufacturing-Execution-Systeme (MES). Entscheidend an dieser Stelle sind ein hoher Individualisierungsgrad der MES-Standardsoftware und umfassendes Know-how hinsichtlich einer nachhaltigen und effizienten Fertigungsdigitalisierung.

Digitales Abbild der Produkte und Prozesse

Mit den Traceability & Logistik-Funktionen eines MES bekommen Unternehmen aber nicht nur eine leistungsstarke Einzelteilrückverfolgung, sondern auch eine transparente Visualisierung von Fertigungsfortschritten und Qualitätsdatenerfassung zur Sicherstellung der damit verbundenen – meist selbstauferlegten – Standards. Damit schaffen Unternehmen ein digitales Abbild ihrer Produkte und der damit verbundenen Prozesse. Die softwaregestützten Traceability & Logistik-Funktionen zielen neben der Rückverfolgbarkeit von Materialien, Produkten und Werkstücken auch auf die laufende Optimierung der Fertigungsprozesse und Intralogistik ab.

Mit MES gegen Datenmanipulation

In der täglichen Fertigungspraxis unterstützt das MES Unternehmen also bei der Erfassung und Verarbeitung wichtiger Prozess- und Produktdaten und schafft damit die Voraussetzung für die Rückverfolgbarkeit. Ein gutes Beispiel dafür sind Drehmomentwerte, mit denen ein rotierendes Bauteil am Endprodukt befestigt wird. Der Werker kann schon am Arbeitsplatz die korrekte Assemblierung kontrollieren. Gegenüber Kunden ist man als Lieferant somit jederzeit auskunftsfähig, wenn es um wichtige Fertigungsparameter und um Angaben zu Qualitätsstandards der Produkte geht. So können Unternehmen auch davon ausgehen, dass Daten und Produkte nicht manipuliert in das Wertschöpfungs- und Distributionsnetzwerk eingehen.

Fehlerquelle schneller finden, Probleme schneller ausschalten

Bezüglich strenger Traceability-Anforderungen nimmt speziell in der Automobilindustrie der Druck ständig zu. Sowohl bei den Zulieferern als auch bei den OEMs muss nachvollziehbar sein, welchen Weg das Einzelteil durch die Produktion genommen hat, ob alle nötigen Schritte im Produktionsprozess durchlaufen wurden und ob die Rahmenbedingungen eingehalten wurden, wie etwa Plausibilisierung, Qualitätsmanagement oder die höhere Datengenauigkeit für Analysen. Ziel dabei ist die volle Transparenz vom Rohteil über den Produktionsprozess bis hin zum Endprodukt – im Idealfall bis auf Einzelteilebene. Durch Identifikation und Rückverfolgung der einzelnen Bauteile kann man Produkt- und Prozessinformationen ideal miteinander verknüpfen. Fehlerhafte Produkte lassen sich somit schneller und zielgerichteter ausmachen. Fehlerquellen können zudem schneller identifiziert und Probleme besser und ebenfalls schneller behoben werden.

Möglich wird dies beispielsweise durch eine Logik innerhalb der produktions­optimierenden Software, die Einzelteile in Produktionsaufträgen mit eindeutigen Serialnummern verknüpft und die im Produktionsprozess entstehenden Prozess- und Plausibilisierungsdaten zum Einzelteil speichert. Die dafür verwendete Technologie spielt eine untergeordnete Rolle. Barcode, Data-Matrix-Code (DMC) oder ein RFID-Chip sind beispielsweise denkbare Optionen. Im Fokus steht lediglich die eindeutige Identifizierbarkeit eines jeden Einzelteils.

Produktionsqualität kann Rückrufe verringern

Wie wichtig Traceability gerade im Bereich Automotive ist, zeigt ein Blick auf die Statistik des Kraftfahrt-Bundesamtes (KBA) zu Rückrufaktionen in den Jahren 2017 bis 2021. Dort heißt es etwa: „Produktmängel können zu unterschiedlichen Gefährdungen führen. Die Rückrufmaßnahmen variieren daher in der Art der Durchführung. Liegt ein ernstes Risiko vor, ist der Rückruf meist das wirkungsvollste Mittel zum Schutz von Fahrzeughalterinnen und -haltern, unbeteiligten Verkehrsteilnehmern und der Öffentlichkeit.“ Innovative MES-Lösungen mit einer leistungsstarken Traceability-Funktion können dieser Herausforderung sicher und effizient begegnen und so Rückrufe aktiv verhindern. Denn auch hinsichtlich der Produktionsqualität kann das MES hier einen wichtigen Beitrag leisten. Konkreter Anwendungsfall: Prozess­daten aus einem Arbeitsgang werden erfasst, an das MES übermittelt und auf Basis der eindeutigen Zuordnung zum Werkstück mittels OPC-UA-Server an den nächsten Arbeitsplatz übergeben. Die dort nötigen Maschineneinstellungen orientieren sich an den zuvor erfassten Prozessdaten. Leichte Abweichungen lassen sich somit gegebenenfalls rechtzeitig korrigieren. Die Produktionsqualität wird damit auf ein neues Level angehoben. Zudem kann man Schwellenwerte definieren und kombinieren. Eine „In-Ordnung“- oder „Nicht-In-Ordnung“-Qualifikation lässt sich somit bereits in einem frühen Fertigungsstadium durchführen – und so vielleicht den ein oder anderen Rückruf verhindern.

Die Autorin Mag. Maren Niedermaier ist Team Leader Consulting bei Industrie Informatik.

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